KR100391471B1 - Return spring in a multi-plate clutch for an automatic transmission - Google Patents
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Abstract
클러치의 고속 회전으로 회전속도가 증가하면 증가할수록 탄성력이 증대되어 피스톤의 전진을 방지할 수 있는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공할목적으로:To provide a return spring for an automatic transmission multi-plate clutch that increases the rotational force as the rotational speed increases with higher rotational speed of the clutch, thereby preventing the piston from moving forward:
다판 클러치의 피스톤내에 배치되어 항시 피스톤이 후퇴하는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링에 있어서,In the return spring disposed in the piston of the multi-plate clutch and always exerts an elastic force in the direction in which the piston retreats,
중앙부에 일정의 길이와 질량을 보유하는 질량부를 두고, 이 질량부의 양측에 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편이 형성되어, 상기 질량부가 중앙부에 위치하고, 상기 탄성편 일측단이 상기 피스톤의 내측으로 돌설되는 돌기부에 탄지되고, 다른 판성편의 타측단이 그 일측로 형성되는 스프링 지지대에 탄지됨을 특징으로 하는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공한다.A pair of elastic pieces are formed in the form of a mass portion having a predetermined length and mass at the center portion, and a tip portion is expanded on both sides of the mass portion, the mass portion is located at the center portion, and one side end of the elastic piece portion is located inside the piston. It provides a return spring of the automatic transmission multi-plate clutch characterized in that it is supported by the protruding projections, and the other end of the other plate piece is supported by a spring support formed to one side thereof.
Description
본 발명은 자동 변속기에 적용되는 다판 클러치에 있어서, 다판 클러치의 고속 회전시 잔류하는 유압이 원심력에 의하여 클러치가 체결되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동 변속기의 리턴 스프링에 관한 것이다.The present invention relates to a return spring of an automatic transmission in a multi-plate clutch applied to an automatic transmission, in which oil pressure remaining during high-speed rotation of the multi-plate clutch can be prevented from being fastened to the clutch by centrifugal force.
예컨대, 다수의 클러치 플레이트와 디스크를 상호 교번적으로 배치하여 다중으로 접속되면서 동력을 전달하는 다판 클러치는 오토바이 또는 자동차의 자동 변속기등에 사용된다.For example, a multi-plate clutch which transfers power while alternately arranging a plurality of clutch plates and disks and is connected in multiple times is used for an automatic transmission of a motorcycle or a vehicle.
이러한 다판 클러치의 일반적인 구성을 살펴보면, 도 5에서 보인바와 같이,클러치 리테이너(100)의 내륜 요철부(102)에 다수매의 클러치 플레이트(104)를 횡설하고, 허브(106)의 외륜 요철부(108)에는 상기 클러치 플레이트(104) 사이로 클러치 디스크(110)가 배치된다.Looking at the general configuration of such a multi-plate clutch, as shown in FIG. 5, a plurality of clutch plates 104 in the inner ring concave portion 102 of the clutch retainer 100, and the outer ring concave portion of the hub 106 ( A clutch disk 110 is disposed between the clutch plates 104 at 108.
그리고 상기 클러치 리테이너(100)의 내측에는 피스톤(112)가 배치되어 이의 클러치 리테이너(100)와 피스톤(112) 사이에는 유압실(114)이 형성되고, 유압실 반대측에는 피스톤(112)을 항상 유압실(114)측으로 밀어주는 압축 스프링 형태의 리턴 스프링(116)이 배치된다.In addition, a piston 112 is disposed inside the clutch retainer 100, and a hydraulic chamber 114 is formed between the clutch retainer 100 and the piston 112, and the piston 112 is always hydraulically opposite to the hydraulic chamber. A return spring 116 in the form of a compression spring that pushes towards the seal 114 is arranged.
이에따라 상기 압력실(114)에 유압이 공급되면 피스톤(112)이 리턴 스프링 (116)의 탄성력을 극복하면서 전진하여 클러치 플레이트(104)와 클러치 디스크 (110)를 압착하여 동력을 전달하게 된다.Accordingly, when the hydraulic pressure is supplied to the pressure chamber 114, the piston 112 moves forward while overcoming the elastic force of the return spring 116, thereby compressing the clutch plate 104 and the clutch disk 110 to transmit power.
그리고 상기와는 반대로 유압을 해제하면, 리턴 스프링(116)의 탄성력에 의하여 피스톤(112)이 후퇴하면서 클러치 플레이트(104)와 클러치 디스크(110)을 격리시켜 동력 전달을 차단하게 되는 것이다.In contrast to the above, when the hydraulic pressure is released, the piston 112 is retracted by the elastic force of the return spring 116 to isolate the clutch plate 104 and the clutch disk 110 to block power transmission.
이러한 작동과정에서 유압이 해제될 때 유압제어기구에서 유압실에 이르기까지의 유압은 해제되지만 유압실에 잔존하고 있는 유체는 클러치의 회전에 따른 원심력으로 인해 배출되지 않고 원심유압을 발생하게 되는데, 클러치가 고속으로 회전하는 경우에는 이의 잔존 유압에 의하여 클러치가 체결되는 경우가 발생되기도 한다.When the hydraulic pressure is released during this operation, the hydraulic pressure from the hydraulic control mechanism to the hydraulic chamber is released, but the fluid remaining in the hydraulic chamber is not discharged due to the centrifugal force due to the rotation of the clutch. In the case of rotating at a high speed, the clutch may be engaged by the residual hydraulic pressure thereof.
이에따라 종래에는 도 5의 윗부분에서와 같이, 피스톤(112)의 내측에 밸런스 피스톤(118)을 배치하고, 이의 밸런스 피스톤(118)과 피스톤(112) 사이에 리턴 스프링(116)를 배치하여 상기 피스톤(112)과 밸런스 피스톤(118) 사이의 공간부에 윤활유압을 공급하여 바대 유압으로 작용할 수 있도록 하는 예가 있다.Accordingly, in the related art, as in the upper part of FIG. 5, a balance piston 118 is disposed inside the piston 112, and a return spring 116 is disposed between the balance piston 118 and the piston 112, thereby providing the piston. There is an example in which lubricating oil pressure is supplied to the space portion between the 112 and the balance piston 118 so as to act as a bar hydraulic pressure.
그리고 도 5의 하측부분과 같이, 피스톤(112)의 가장자리 부분에 첵밸브 (120)을 배치하는 예도 있다.And like the lower part of FIG. 5, there exists an example in which the check valve 120 is arrange | positioned in the edge part of the piston 112. As shown in FIG.
이는 첵볼의 스틸볼에는 유체의 유압에 따른 축방향 힘, 피스톤의 회전에 따른 스틸볼의 반경방향에 대한 원심력, 유체의 부력등이 작용하는데, 클러치의 회전속도가 증가하면 볼의 원심력이 유체의 원심 유압을 극복하면서 유동이 생기면 오일 배출구가 열리면서 피스톤의 잔류 유량이 배출되도록 하는 것이다.This is due to the axial force due to the hydraulic pressure of the fluid, the centrifugal force in the radial direction of the steel ball due to the rotation of the piston, and the buoyancy of the fluid. Overcoming the centrifugal hydraulic pressure causes the oil outlet to open and allow the residual flow of the piston to be discharged.
그러나 전자에서와 같이 밸런스 피스톤을 적용하는 경우에 있어서는 원심유압을 효과적으로 상쇄시키기 위하여는 밸런스 피스톤의 내경이 피스톤의 내경보다 작아야만 하는 바, 이로 인하여 변속기의 전장을 신장시킨다는 문제점을 내포하고 있다.However, in the case of applying the balance piston as in the former, in order to effectively cancel the centrifugal hydraulic pressure, the inner diameter of the balance piston should be smaller than the inner diameter of the piston, thereby causing a problem of extending the overall length of the transmission.
그리고 후자와 같이 첵볼을 적용하는 경우에 있어서는 첵 볼의 설계, 설계후 제품의 품질 관리가 매우 어려우며, 첵볼의 설계 제원의 매칭이 어려우며, 볼과 유밀면에 대한 정밀한 가공이 요구되는등의 많은 문제점을 내포하고 있다.In the case of applying the ear ball like the latter, many problems such as the design of the ball and the quality control of the product after the design are very difficult, the matching of the design specifications of the ball is difficult, and the precise processing of the ball and the oil surface is required. It implies
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 클러치의 고속 회전으로 회전속도가 증가하면 증가할수록 탄성력이 증대되어 피스톤의 전진을 방지할 수 있는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the rotational speed of the clutch at a high speed of rotation increases the elastic force of the automatic transmission multi-plate clutch that can prevent the advance of the piston In providing a return spring.
도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내는 다판 클러치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a multi-plate clutch showing the application of the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 리턴 스프링의 사시도.2 is a perspective view of a return spring according to the present invention.
도 3은 도 2의 측면도.3 is a side view of FIG. 2;
도 4은 본 발명에 의한 리턴 스프링의 작동원리 설명도.4 is an explanatory view of the operation principle of the return spring according to the present invention.
도 5는 종래 리턴 스프링의 적용상태를 보인 다판 클러치의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a multi-plate clutch showing an application state of a conventional return spring.
이를 실현하기 위하여 본 발명은 다판 클러치의 피스톤내에 배치되어 항시 피스톤이 후퇴하는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링에 있어서,In order to realize this, the present invention provides a return spring which is disposed in a piston of a multi-plate clutch and exerts an elastic force in a direction in which the piston always retracts.
중앙부에 일정의 길이와 질량을 보유하는 질량부를 두고, 이 질량부의 측부양측에 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편이 형성되어, 상기 질량부가 중앙부에 위치하고, 일측 탄성편 선단이 상기 피스톤의 내측으로 돌설되는 돌기부에 탄지되고, 타측 탄성편의 선단이 그 일측로 형성되는 스프링 지지대에 탄지됨을 특징으로 하는 자동 변속기 다판 클러치의 리턴 스프링을 제공한다.A pair of elastic pieces are formed in the center portion with a mass portion having a predetermined length and mass, and a tip portion is extended on both sides of the mass portion so that the mass portion is located at the center portion, and one of the elastic piece tips is placed inside the piston. It provides a return spring of the automatic transmission multi-plate clutch characterized in that it is supported by the protruding projections, and the front end of the other elastic piece is supported by a spring support formed to one side thereof.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도1은 본 발명의 적용상태를 보인 다판 클러치의 단면도로서, 부호 2는 다판 클러치의 전체를 지칭한다.1 is a cross-sectional view of a multi-plate clutch showing an application state of the present invention, 2 denotes the entire multi-plate clutch.
상기 다판 클러치(2)는 클러치 리테이너(4)의 내륜 요철부(6)에 다수매의 클러치 플레이트(8)를 횡설하고, 허브(10)의 외륜 요철부(12)에는 상기 클러치 플레이트(8) 사이로 클러치 디스크(14)가 배치된다.The multi-plate clutch 2 has a plurality of clutch plates 8 on the inner ring concave portion 6 of the clutch retainer 4, and the clutch plate 8 on the outer ring concave portion 12 of the hub 10. The clutch disc 14 is arranged in between.
그리고 상기 클러치 리테이너(4)의 내측에는 피스톤(16)가 배치되어 이의 클러치 리테이너(4)와 피스톤(16) 사이에는 유압실(18)이 형성되고, 유압실 반대측에는 피스톤(16)을 항상 유압실(18)측으로 밀어주는 탄성력을 발휘하는 리턴 스프링(20)이 배치된다.A piston 16 is disposed inside the clutch retainer 4, and a hydraulic chamber 18 is formed between the clutch retainer 4 and the piston 16, and the piston 16 is always hydraulically opposite to the hydraulic chamber. The return spring 20 which exhibits the elastic force which pushes to the seal 18 side is arrange | positioned.
이에따라 상기 유압실(18)에 유압이 공급되면 피스톤(16)이 리턴 스프링(20)의 탄성력을 극복하면서 전진하여 클러치 플레이트(4)와 클러치 디스크(14)를 압착하여 동력을 전달하게 된다.Accordingly, when the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 18, the piston 16 moves forward while overcoming the elastic force of the return spring 20 to compress the clutch plate 4 and the clutch disk 14 to transmit power.
그리고 상기와는 반대로 유압을 해제하면, 리턴 스프링(20)의 탄성력에 의하여 피스톤(16)이 후퇴하면서 클러치 플레이트(4)와 클러치 디스크(14)을 격리시켜 동력 전달을 차단하게 되는 것이다.In contrast to the above, when the hydraulic pressure is released, the piston 16 is retracted by the elastic force of the return spring 20 to isolate the clutch plate 4 and the clutch disk 14 to block power transmission.
이러한 다판 클러치(2)의 리턴 스프링(20)을 형성함에 있어서, 본 발명은 도2 및 도 3에서와 같이, 중앙부에 일정 길이를 갖는 질량부(22)를 두고 그 양측으로 선단부가 확개되는 형태로 한쌍의 탄성편(24)(26)를 형성하는 형태로 구성하였다.In forming the return spring 20 of the multi-plate clutch 2, in the present invention, as shown in Figs. 2 and 3, the front end portion is extended to both sides with a mass portion 22 having a predetermined length in the center thereof. And a pair of elastic pieces 24 and 26 were formed.
도면에서는 질량부(22)가 원주형으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다각형으로 형성할 수도 있다.Although the drawing shows that the mass portion 22 is formed in a columnar shape, the shape is not limited thereto and may be formed in a polygon.
그리고 상기 탄성편(24)(26)이 질량부(22)와 일체로 형성된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 질량부(22)와 탄성편(24)(25)을 각각 별도로 형성하여 용접등과 같은 고정수단으로 형성할 수도 있다.In addition, although the elastic pieces 24 and 26 are illustrated as being integrally formed with the mass part 22, the present invention is not limited thereto, and the mass parts 22 and the elastic pieces 24 and 25 may be separately formed. It may be formed by fixing means such as welding.
상기와 같이 이루어지는 리턴 스프링(20)은 도 1에서와 같이 질량부(22)가 원심측으로 향한 상태에서 일측 탄성편(24)은 피스톤(16)의 내면에 돌설된 돌기부 (28)에 탄지되고, 타측 탄성편(26)은 허브(10)의 내측으로 배치되는 스프링 지지대(30)에 탄지된다.As shown in FIG. 1, the return spring 20 formed as described above is supported by the protrusion 28 protruding from the inner surface of the piston 16 while one side of the elastic piece 24 is in a state in which the mass part 22 faces the centrifugal side. The other elastic piece 26 is supported by a spring support 30 disposed inwardly of the hub 10.
이에따라 리턴 스프링(20)은 평상시 탄성편(24)(26)의 자체 탄성력에 의하여 피스톤(16)을 유압실( 18)측으로 밀어주는 탄성력을 발휘하게 된다.Accordingly, the return spring 20 exhibits an elastic force that normally pushes the piston 16 toward the hydraulic chamber 18 by its own elastic force of the elastic pieces 24 and 26.
보다 구체적으로 리턴스프링(20)의 작동원리를 살펴보면, 도 4에서와 같이, 리턴스프링(20)이 클러치에 장착될 때와, 유압실(18)에 유압이 공급되어 피스톤 (16)이 전진하는 경우에는 양측 탄성편(24)(26)간의 거리가 좁아지면서 변형이 발생되는데, 이때 반발력이 발생하면서 피스톤(16)에 이 반발력이 전달되는 것이다.More specifically, the operation principle of the return spring 20, as shown in Figure 4, when the return spring 20 is mounted to the clutch, the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 18, the piston 16 is advanced In this case, deformation occurs while the distance between both elastic pieces 24 and 26 is narrowed, and this repulsive force is transmitted to the piston 16 while the repulsive force is generated.
그리고 클러치가 고속으로 회전하게 되면, 질량부(22)가 원심방향으로 원심력을 받게 되고 이에따라 힘 평형에 의해 탄성편(24)(26)의 선단부에는 원심방향으로의 반력이 발생하면서 질량부(22) 및 탄성편(24)(26)의 중앙부가 원심방향으로 이동하면, 탄성편(24)(26)이 바깥쪽으로 확장함으로써, 피스톤(16)을 후퇴시키는 추가적인 힘을 발생시케 되는 것이다.When the clutch rotates at a high speed, the mass portion 22 receives the centrifugal force in the centrifugal direction, and accordingly, the force portion balances the mass portion 22 while the reaction force in the centrifugal direction occurs at the distal end of the elastic pieces 24 and 26. ) And the central portions of the elastic pieces 24 and 26 move in the centrifugal direction, causing the elastic pieces 24 and 26 to extend outward, thereby generating an additional force for retracting the piston 16.
이에따라 유압실(18)에 잔류하는 유압에 의하여 피스톤(16)이 전진하여 클러치가 체결되는 것을 미연에 방지하게 되는 것이다.Accordingly, the piston 16 is advanced by the hydraulic pressure remaining in the hydraulic chamber 18 to prevent the clutch from being fastened.
상기와 같은 작용은 클러치가 고속으로 회전할수록 리턴 스프링(20)은 원심력으로 커지면서 피스톤(16)을 후퇴시킴으로써, 잔류 유압에 의한 클러치 체결은 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.As described above, as the clutch rotates at a high speed, the return spring 20 retracts the piston 16 while the centrifugal force is increased, whereby clutch engagement due to residual hydraulic pressure can be prevented.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 다판 클러치의 해제 작동시 잔류 유압에 의해 발생될 수 있는 클러치의 체결을 미연에 방지할 수 있으며, 기존의 밸런스 피스톤 및 첵볼을 삭제할 수 있는 바, 이에따른 기술적 구성이 간단해지고, 원가절감에도 기여할 수 있는 발명인 것이다.As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the fastening of the clutch that may be generated by the residual hydraulic pressure during the release operation of the multi-plate clutch, and it is possible to delete the existing balance piston and the ear ball, according to the technical configuration This invention is simplified and can contribute to cost reduction.
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